數據采集器的供電方式需適配使用場景(實驗室/工業現場/戶外移動)、續航需求、安裝條件,核心分為“有線供電”“無線供電”“儲能供電”三大類,不同方式的適配場景、優缺點差異顯著,具體分類及細節如下:
一、有線供電(穩定可靠,適合固定場景)
有線供電是很基礎、很常用的方式,核心優勢是“持續穩定、無續航焦慮”,適合長期固定安裝的采集器(如實驗室監測、工業生產線數據采集)。
1.交流市電供電(AC220V/110V)
原理:通過電源適配器將市電(AC220V,國內標準;AC110V,海外標準)轉換為采集器所需的直流電壓(如DC5V、12V、24V),直接供電。
適配場景:實驗室設備、工業控制柜內采集器、室內固定監測點(如樓宇能耗采集)。
優點:供電持續穩定,無需頻繁維護;可帶動高功耗采集器(如多通道、帶實時傳輸模塊的設備)。
缺點:依賴電網,斷電后無法工作(需搭配UPS備用電源);安裝受電源線限制,無法移動。
2.直流總線供電(DC12V/24V)
原理:接入工業直流總線(如DC24V工業電源軌)或集中直流電源,適合工業場景中多臺采集器統一供電。
適配場景:工業自動化生產線、PLC配套采集器、傳感器網絡集中供電(如485總線采集系統)。
優點:電壓穩定,抗干擾能力強(適配工業電磁環境);多設備統一供電,布線簡潔,維護方便。
缺點:需提前部署直流總線,靈活性較差;總線壓降可能導致遠端采集器供電不足(需控制布線長度或加大線徑)。
3.PoE以太網供電(PoweroverEthernet)
原理:通過以太網網線(CAT5e/CAT6)同時傳輸數據和電力,無需額外電源線,遵循IEEE802.3af(15.4W)、802.3at(30W)、802.3bt(90W)標準。
適配場景:網絡型采集器(如帶以太網接口的環境監測采集器)、機房設備、吊頂/高處安裝的采集器(布線困難場景)。
優點:數據+電力一線通,布線成本低;安裝靈活,適合遠距離供電(單段網線最大100米)。
缺點:需搭配PoE交換機或PoE注入器,硬件成本略高;受網線功率限制,無法適配高功耗采集器。
二、儲能供電(無線移動,適合無電網場景)
儲能供電依賴電池或超級電容存儲電能,核心優勢是“無線自由、適配無電網環境”,適合戶外移動采集、臨時監測場景,續航能力是關鍵指標。
1.一次性電池供電
類型:干電池(AA/AAA型,1.5V)、鋰原電池(CR2032、ER14505,3.6V)、堿性電池等。
適配場景:低功耗采集器(如無線溫濕度采集節點、一次性環境監測終端)、短期臨時監測(如施工場地臨時數據采集)。
優點:無需充電,即裝即用;體積小、重量輕,適合微型采集器;成本低。
缺點:續航有限(取決于功耗和電池容量),高頻率采集時需頻繁更換;廢棄電池有環保壓力。
2.可充電電池供電
類型:鋰電池(鋰聚合物電池、18650鋰電池,3.7V)、鎳氫電池(AA/AAA型,1.2V)、鉛酸電池(12V,大容量場景)。
適配場景:便攜式采集器(如手持數據記錄儀)、戶外長期監測(如土壤墑情采集器)、移動檢測設備(如現場環境采樣采集器)。
優點:可重復充電,長期使用成本低;容量可選范圍廣(從mAh級微型電池到kWh級儲能電池)。
缺點:需定期充電或更換;鋰電池低溫性能下降(-20℃以下容量大幅衰減),鉛酸電池體積大、重量重。
3.超級電容供電
原理:利用超級電容的高容量、快速充放電特性存儲電能,通常搭配其他供電方式(如太陽能、感應充電)使用,作為臨時儲能或備用電源。
適配場景:高頻次短時間采集(如振動數據采集器)、突發供電中斷時的應急供電(如保護采集數據不丟失)、低溫環境(-40℃~85℃)采集器。
優點:充放電壽命長(可達10萬次以上);低溫性能優異,無電池漏液風險;充電速度快。
缺點:能量密度低(體積比電池大);自放電率較高,無法長期單獨供電。